假如乘坐飛船以一億倍光速一直飛行,最終能到達宇宙邊界嗎?
更新于:2025-04-14 06:54:46

在深入探討這個問題前,我們需要瞭解一些基礎知識。

首先,超越光速的速度,比如說一億倍光速,在現實中並不可行。哪怕是微小的超越光速的嘗試都是被禁止的,因為光速被認為是宇宙中的最快速度。

關於光速為何有這樣的特殊地位,我在之前的文章中已經做了許多闡釋,這裡不再贅述。簡而言之,愛因斯坦的狹義相對論告訴我們,光速是宇宙速度的上限,而該理論的一條基本假設就是光速不變原理。

光速不變原理不僅是一個前提條件,也是一條公理——它無需證明,但它也可以被證明,而證明結果也符合我們的認知。

其次,要抵達宇宙的邊界,並不需要真的達到一億倍光速這樣的速度。只需讓飛船以接近光速的速度飛行,就足夠了。

根據狹義相對論中的時間膨脹原理和尺縮效應,當一個物體以接近光速移動時,對這個物體上的乘客來說,他們的時間會相對外界顯著變慢,仿佛靜止了一般。因此,他們可以瞬間跨越極大的距離,跨越的距離只取決於他們有多接近光速。

同時,在接近光速的速度下,空間尺度也會相應地改變,遙遠的距離在觀察者眼中會變得近在咫尺。當物體以接近光速的速度飛行,宇宙的盡頭幾乎就在眼前,彷彿只需一步就能到達。

講了這麼多理論,讓我們回到最初的問題。

實際情況是,即使你能以接近光速的速度飛行,你也未必能夠到達宇宙的邊界。

這是因為我們的宇宙時空並非平坦,而是彎曲的,它會被大品質的天體牽引、壓縮、扭曲,甚至撕裂。你所認為的“直線飛行”,其實只是在彎曲的時空中沿著“測地線”飛行。

此外,我們尚不清楚宇宙的確切形狀,它可能是圓形、馬鞍形或者平面形,但不論何種形狀,你都無法抵達所謂的“宇宙邊界”。

在一個彎曲的、沒有明顯邊界的宇宙中,持續向一個方向飛行,最終可能會回到出發點,就像在地球表面行走一樣。

與此不同的是,我們可以從外部視角觀察宇宙,仿佛站在“上帝”的角度俯瞰,但我們無法真正離開宇宙,因為我們本身就是宇宙的一部分,宇宙包含了時間與空間。

沒有邊界的宇宙,意味著沒有所謂的“中心”,或者說任何地方都是“中心”。

例如,我們經常提到的可觀測宇宙直徑約為930億光年,這是以地球為基準測量的結果。但若你在火星或者銀河系中心進行測量,得出的數值是一樣的,這表明我們的宇宙在各個方向上是均勻的。

可觀測宇宙的直徑是930億光年,但宇宙的實際大小可能遠超這個數位。不管有多大,宇宙都沒有邊界,也沒有中心——或者可以說,處處都是中心。宇宙正以超光速膨脹,無論你的速度多快,無論你身處何處,你所觸及的都是宇宙本身。